Structura electronică a atomului poate fi arătată printr-o formulă electronică și printr-o schemă grafică electronică. În formulele electronice, nivelurile de energie și subsolurile sunt înregistrate succesiv în ordinea umplerii lor și a numărului total de electroni pe subsol. Starea unui singur electron, în special numerele sale cuantice magnetice și spin, nu este reflectată în formula electronică. În circuitele electron-grafice, fiecare electron este "văzut" complet, adică acesta poate fi caracterizat prin toate cele patru numere cuantice. Circuitele electronice-grafice sunt de obicei date pentru electronii externi.
Exemplul 1. Scrieți o formulă electronică de fluor, afirmând că electronii externi exprimă circuitul grafic electronic. Câți electroni nepartiți în atomul acestui element?
Soluția. Numărul atomic de fluor este de nouă, prin urmare, în atomul său există nouă electroni. În conformitate cu principiul energiei minime utilizând Fig. 7 și luând în considerare Pauli anchetă principiu, scrie E fluor formula: 1s 2s 2 2 2p 5. electronii exterioare (al doilea nivel de energie) compun diagramă flux de electroni (figura 8.), ceea ce implică faptul că există un singur electron nepereche într-un atom de fluor .
Fig. 8. Schema electronică a electronilor valenți ai atomului de fluor
Exemplul 2. Compilați diagramele electron-grafice ale stărilor posibile ale atomului de azot. Care dintre ele reflectă starea normală și care dintre ele sunt încântați?
Soluția. Formula electronică a azotului este 1s 2s 2 2p 3. Formula electronilor externi este: 2s 2 2p 3. Substratul 2p este incomplet, numărul de electroni pe el este mai mic de șase. Variantele posibile ale distribuției a trei electroni pe substratul 2p sunt arătate în Fig. 9.
Fig. 9. Scheme electronice ale stărilor posibile ale substratului 2p în atomul de azot.
Valoarea maximă (în valoare absolută) a rotației (3/2) corespunde stărilor 1 și 2, prin urmare ele sunt de bază, iar restul sunt excitate.
Exemplul 3. Determinarea numerelor cuantice prin care se determină starea ultimului electron din atomul de vanadiu?
Soluția. Vanadiul numărul atomic Z = 23, deci total formula elementului electronic: 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 4s 2 3d 3. Electron organigramelor electroni exterioare (4s 2 3d 3) este următoarea (Figura 10.):
Fig. 10. Schema electronică a electronilor de valență a unui atom de vanadiu
Numărul cuantic principal n = electronul ultimii 3 (nivelul de energie al treilea), l orbitală = 2 (subnivel d). Magnitnoe număr cuantic pentru fiecare din cele trei d-electroni diferite: prima este egală cu -2, -1 pentru al doilea, al treilea - 0. Spin numărul cuantic în toate trei electroni în mod egal: ms = + 1/2. Astfel, starea ultimului electron dintr-un atom de vanadiu este caracterizată prin numere cuantice: n = 3; l = 2; m = 0; ms = + 1/2.
7. Electronii cuplați și neparticipați
Electronii care umple orbitele în perechi se numesc perechi, iar electronii unici sunt numiți electroni nepartiți. Electronii neparticipați asigură o legătură chimică între atom și alți atomi. Prezența electronilor nepereche este stabilită experimental prin studierea proprietăților magnetice. Substanțele cu electroni neparticipați sunt paramagnetice (sunt atrași în câmpul magnetic datorită interacțiunii rotirilor electronilor, ca magneți elementari, cu un câmp magnetic extern). Substanțele care au numai electroni perechi sunt diamagnetice (câmpul magnetic extern nu acționează asupra acestora). Electronii neparticipați sunt numai pe nivelul energiei externe a atomului, iar numărul lor poate fi determinat din schema grafică electronică.
Exemplul 4. Determinarea numărului de electroni nepartiți în atomul de sulf.
Soluția. Sulful numărul atomic Z = 16, deci total formula elementului electronic: 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 4. Electron organigrame electron extern urmează (Figura 11.).
Fig. 11. Schema electronică a electronilor de valență a atomului de sulf
Din schema electronică-grafică rezultă că există doi electroni nepartimi în atomul de sulf.
Generarea de pagini: 0.006 secunde.
Trimiteți-le prietenilor: